Аналогові датчики

План.

Тема: Системи управління на основі комп’ютерних технологій.

Лекція 4. Системи управління виробництвом.

Мета:

- на основі визначення системи управління виробництвом, надати уявлення про системи в цілому ознайомити з СППР - системами підтримки та прийняття рішень та експертними системами.

.

Тип: вступналекція 2 год.

1. Організаційна частина.

2.Повторення матеріалу:

- Системами підтримки та прийняття рішень СППР;

- Експертні системи;

3. Вивчення нового матеріалу.

­ Основні поняття Системи управління;

­ Засоби систем управляння

­

4.Узагальнення та закріплення вивченого матеріалу.

5.Підсумок та подача домашнього завдання.

Література.

1. Ситник В. Ф. Основи інформаційних систем - К,: КНЕУ, 1997. - 308с.

2. Береза А. М. Основи створення інформаційних систем К.: КНЕУ, 1998. - 150с.

3. Рогач І. Ф. Інформаційні системи К.: КНЕУ, 2001. - 300с.

4. Вовчак С. А. Інформаційні системи в менеджменті - К.: КНЕУ, 2001. - 350с.

5. Писаревська Т. А. Інформаційні системи в управлінні трудовими ресурсами /

навч, посібник - К.: КНЕУ, 1997. - 252с.

6. Писаревська Т. А., ЄрьомінаН. В., Краєва О. С., Основи інформаційних систем К.: 1997. -254с.

7. Пономаренко О. І., Пушкар В.І... / проектування автоматизованих інформаційних систем

8. Дибкова Л.М. інформатика та комп’ютерна техніка: Посібник для студентів вищих навчальних закладів. –К.: “Академвидав”, 2002. –320 с.

9. Комп’ютерна техніка. Комп’ютерних технології. // під. ред. Пушкаря. – К.: “Академія”, 2002. – 704 с.

Повторення

Управління - формування дій по певному закону, що управляють, забезпечують необхідний режим роботи ОУ|.

Автоматичне управління - управління, здійснюване без безпосередньої участі людини.

Системи управління

Системи – з грецького Sistema –це ціле, що складене з частин.(з’єднання з частин, нп мозаїка, головоломка)

Системи - це організаційне складове ціле, що являє собою набр, або комбінацію елементів, чи частин, що утворюють єдиний комплекс спрямований на досягнення певної мети

Пр. група студентів, технікум, міністерство Освіти України банк, с-ма водопостачання, книго друкування, Інтернет,

Пояснення візьмемо приміром таку систему, як технікум: елементами даної системи будуть всі об’єкти, які входять до її складу:

Учні, студенти викладачі, тех.. персонал, та інші працівники(бухгалтерія) крім того класи та їх комплектація тобто парти крісла, плакати...., які якраз і утворюють єдиний комплекс, що призначений для навчання студентів, отримання ними певних знань та задоволення життєвих потреб в процесі навчання. У даній системі є свої властиві тільки їй, методи, технології і засоби для ведення, обробки, зберігання інформації. Крім того дана система може поділятися на менші системи. які називають підсистемами даної. Отже, якщо про класифікувати систему технікум за різними критеріями можна виділити такі підсистеми:

Функція системи – це характеристика, яка визначає зміну станів системи. Множина всіх можливих станів системи зумовлюється кількістю її елементів.

Пояснення функція системи – це те що вона виконує тобто задачі. які вона розв’язує проблеми які вирішує. Функція системи характеризує її як ціле, як результат взаємодії елементів із зовнішнім середовищем. Головна функція системи яка являє собою підприємство полягає у виготовленні продукції і одержання прибутку.

Мета системи - це бажаний або заданий стан її виходів. Тобто деяке значення чи сукупність значень функцій системи.

Призначення системи – реальний стан її виходів.

Розрізняють ряд різновидів системи управління розглянемо наступні

АСУ- автоматизовані системи управління призначені для розв’язку конкретної задачі у управлінням її виконання най частіше пов’язані з виробничими відділами і являють собою окремі одиниці автоматизованого обладнання з програмним керуванням

Системи управління підприємствами (СУП) або виробничими об’єднаннями (ІСУВО) – системи із застосуванням сучасних заходів автоматизованої обробки даних, економіко-математичних, і ін. методів для регулярного розв’язування задач управління виробничо-господарською діяльністю підприємства.

Системи управління технологічними процесами(СУТП) – керують станом технологічних процесів. Головна відмінність їх від інших розглядуваних раніше полягає перед усім у характері об’єкта управління для СУТП – різноманітних машин, приладів обладнання, а для державних, територіальних та інших АСУ – колективи людей. Друга відмінність полягає у формі передачі інформації є сигнал, а для інших систем – документи.

За ступенем категорії функції розробляють багаторівневі системи з інтеграцією за рівнями управління, багаторівневі з інтеграцією за рівнями планування.

Існують методи отримання|здобуття| математичного опису об'єктів і систем управління:

• аналітичні - базуються на використанні рівнянь, в т.ч. диференціальних

• експериментальні - припускають|передбачати| проведення серії експериментів на реальному об’єкті|

• комбіновані методи - найбільш ефективні, коли, використовуючи аналітично отриману|одержану| структуру об'єкту, її параметри визначають в ході експериментів на реальному об’єкті |.

У теорії автоматичного управління використовуються різні методи опису властивостей систем управління:

• статичні характеристики

• динамічні характеристики

• диференціальні рівняння

• передавальні функції

• частотні характеристики

• словесний (текстове, табличне) опис.

Важливим|поважний| показником Системи автоматичного регулювання САР| є|з'являтися,являтися| стійкість.

Основне призначення САР| полягає в підтримці заданого постійного значення регульованого параметра або зміна його по певному закону.

При відхиленні регульованого параметра від заданої величини (наприклад, під дією зовнішнього збудження|збурення| або зміни завдання|задавання|) регулятор|регулювальник| впливає на систему так, щоб|так, щоб,таким образом | ліквідовувати це відхилення.

Якщо система в результаті|унаслідок,внаслідок| цієї дії повертається в початковий|вихідний| стан або переходить в інший рівноважний стан, то така система називається стійкою.

Якщо ж виникають коливання зі|із| все зростаючою амплітудою або відбувається|походити| монотонне збільшення помилки е, то система називається нестійкою.

І І

Первинні прилади, датчики або первинні перетворювачі призначені для безпосереднього перетворення вимірюваної величини в іншу величину, зручну для вимірювання|вимір| або використання. Вихідними сигналами первинних приладів, датчиків є|з'являтися,являтися| як правило уніфіковані стандартизаційні| сигнали, інакше використовуються нормуючі перетворювачі (див. рис.1.8).

Розрізняють генераторні, параметричні і механічні перетворювачі:

1) Генераторні здійснюють перетворення різних видів енергії в електричну, (термоелектричні, п'єзоелектричні, електрокінетичні, гальванічні і ін. датчики).

2) До параметричних відносяться реостатні, тензодатчики, і т.п. Даним приладам для роботи необхідне джерело енергії.

3) Вихідним сигналом механічних первинних перетворювачів (мембранних, манометрів, дифманометрів, ін.) є зусилля, що розвивається чутливим елементом під дією вимірюваної величини.

Основні структурні схеми підключення первинних перетворювачів

Рис. 1.8- Основні структурні схеми підключення первинних перетворювачів

Пояснення до малюнка 1.8. Первинний перетворювач, датчик Д може мати вихідний уніфікований сигнал рис.1.8.а і неуніфікований сигнал див.рис.1.8.б. У другому випадку використовують нормуючі перетворювачі НП|.

Нормуючий перетворювач НП виконує наступні функції: перетворює нестандартний неуніфікований сигнал (наприклад, mV, Ом) в стандартний уніфікований вихідний сигнал; здійснює фільтрацію вхідного сигналу; здійснює лінеаризацію статичної характеристики датчика; стосовно термопари, здійснює температурну компенсацію холодного спаю.

Нормуючий перетворювач НП застосовується, також в таких випадках: коли необхідно подати сигнал вимірюваної величини на декілька вимірювальних або регулюючих приладів; а також коли необхідно передати сигнал на великі відстані, наприклад сигнал від термопари передається на малі відстані - до 10м, а уніфікований сигнал постійного струму може передаватися на великі відстані - до 100м.

У сучасних промислових регуляторах нормуючий перетворювач НП як правило є обов'язковою складовою частиною вхідного пристрою регулятора.

Переважна більшість об'єктів керування характеризується неперервними фізичними величинами, які поступають на вхід датчиків. Вихідним сигналом аналогового датчика є неперервна фізична величина.

За видом вхідної величини аналогові датчики поділяються на такі види: датчики руху (кутового і лінійного переміщення, швидкості прискорення), датчики сили, моменту, тиску, датчики наближення (індуктивні, ємнісні, магнітні), датчики температури, датчики витрати, хімічні і біохімічні датчики.

Датчики руху. Датчики руху широко застосовують для автоматизації технологічних процесів у машинобудуванні, наприклад, для автоматичного керування робочими органами різноманітних верстатів (токарних, фрезерних, шліфувальних тощо) і роботів. Датчики руху ґрунтуються на різноманітних фізичних принципах.

Лазерні датчики. Для вимірювання з високою точністю відстаней застосовуються останнім часом лазерні датчики, принцип дії яких ґрунтується на залежності часу проходження світловим імпульсом від відстані між предметами.

Датчики кутового переміщення. У верстатах, маніпуляторах, робототехнічних комплексах широко застосовується обертальний рух, тому вимірювання кутового переміщення в широкому діапазоні і з високою точністю дуже важливе. Найбільше поширення знайшли перетворювачі кутового переміщення в різницю фаз електричних коливань.

Датчики швидкості обертання. За формою вихідного сигналу датчики швидкості обертання поділяються на аналогові, імпульсні і цифрові. Як аналогові датчики швидкості обертання широкого застосування набули тахогенератори постійного і змінного струму.

Д атчики прискорення (акселерометри). Датчики прискорення широко застосовуються в автоматичних системах керування рухомими об'єктами, зокрема літаками, ракетами тощо. Принцип дії акселерометрів ґрунтується на перетворенні прискорення у силу інерції відповідно до другого закону Ньютона Р = та. Далі сила перетворюється у переміщення, яке, в свою чергу, перетворюється в електричну величину (напругу, струм тощо).

Датчики сили, моменту, тиску. В цих датчиках сила, момент, тиск перетворюються на деформацію пружного елемента, сприймається датчиками, що називаються тензорезистора.

Датчики для вимірювання температури:

По термодинамічних властивостях, використовуваних для вимірювання температури, можна виділити наступні типи термометрів:

• термометри розширення, засновані на властивості температурного розширення рідких і твердих тіл;

• термометри газові і рідинні манометричні;

• термометри конденсаційні;

• електричні термометри (термопари);

• термометри опору;

• оптичні монохроматичні пірометри;

• оптичні колірні пірометри;

• радіаційні пірометри.

Датчики для вимірювання тиску:

За принципом дії:

• рідинні (заснований на урівноваженні тиску стовпом рідини);

• поршневі (вимірюваний тиск зрівноважується, зовнішньою силою, що діє на поршень);

• пружинні (тиск | вимірюється по величині деформації пружного елементу);

• електричні (заснований на перетворенні стиску в яку-небудь електричну величину).

По роду вимірюваної величини:

• манометри (вимірювання надмірного тиску);

• вакуумметри (вимірювання тиску розрядки);

• мановакуумметри (вимірювання як надмірного і тиску розрядки);

• напорометри (вимір малого надлишкового тиску);

• тягоміри (для вимірювання малого тиску, розрядок, перепадів тиску);

• тягонапорометри;

• дифманометри (для вимірювання різниці або перепаду тиску);

• барометри (для вимірювання барометричного тиску).

Датчики для вимірювання витрати пари, газу і рідини:

Прилади, що вимірюють витрату, називаються витратовимірювачами. Ці прилади можуть бути забезпечені лічильниками (інтеграторами), тоді вони називаються витратовимірювачами -лічильниками. Такі прилади дозволяють виміряти витрату і кількість речовини.

Класифікація перетворювачів для вимірювання витрати пари, газу і рідини:

• Механічні:

• Електричні: електромагнітні, ультразвукові, радіоактивні.

Контрольні запитання:

1.Чим характерні аналогові датчики?

2.Де застосовують датчики руху?

3.Коли застосовують лазерні датчики?

4. Який принцип дії датчиків прискорення?

5. Які різновиди датчиків температури та датчиків тиску тобі відомі?

Дата добавления: 2014-11-26